Аэроионы – друзья и враги человеку

В атмосферном воздухе всегда находится определенное количество ионов. Это является следствием действия естественных ионизаторов. Ими могут быть космические лучи, ультрафиолетовое излучение Солнца, излучение радиоактивных веществ, которые в незначительном количестве находятся в грунте, воде, окружающих предметах.

Положительные и отрицательные ионы своим электрическим полем поляризуют молекулы воздуха, которые их окружают. Эта поляризация состоит в определенном смещении зарядов внутри молекулы. Такие поляризованные молекулы притягиваются к ионам вследствие взаимодействия электрических зарядов (рис. 47).

Рис. 47. Схема поляризованных молекул газа (аэроионов)

Один ион задерживает 10—15 молекул, образуя комплекс, имеющий заряд иона. Эти комплексы называются легкими ионами или легкими аэроионами, если это ионы воздуха атмосферы. На открытом воздухе при среднем дневном освещении образуется около 1000 пар таких разноименно заряженных ионов в 1 см³.

Если сравнить число генерированных ионов в 1 см³ с числом молекул в 1 см³ (число Лошмидта n = 2,68 x 10¹⁹ молекул), можно увидеть, что процент их очень невелик. Легкие аэроионы могут оседать на мелких пылинках, капельках воды, передавая им свой заряд. Твердые или жидкие частицы, которые находятся в воздухе и имеют электрический заряд, называются тяжелыми аэроионами.

Легкие аэроионы имеют диаметр порядка 10^-7 см, т. е. в десять раз больше диаметра молекул (10^-8 см); средний диаметр тяжелых аэроионов 10^-5 см. Количество ионов, находящихся в атмосфере, зависит от геологических (радиоактивность грунта) и метеорологических (ветер, влажность, облачность, дождь) условий. В воздухе, загрязненном пылью или дымом (крупные города), количество легких аэроионов уменьшается до 150 в 1 см³, а тяжелых - возрастает по нескольких тысяч.

Воздух в сельской местности менее загрязнен тяжелыми аэроионами: здесь на 1 см³ приходятся единицы тяжелых аэроионов. Специальные исследования показали, что отрицательные, особенно легкие, ионы благоприятно, а положительные, особенно тяжелые, вредно действуют на организм человека.

Созданы специальные приборы для искусственного получения отрицательных аэроинов. Рассмотрим один из них (рис. 48), предложенный проф. А. Б. Вериго. Главной его частью является металлический цилиндр 1, внутри которого находится металлический стержень 2, покрытый радиоактивным веществом 3. С помощью батареи 4 (или выпрямителя) между цилиндром 1 и стержнем 2 образуется разность потенциалов, причем стержень 2 соединяется с положительным полюсом. Вентилятор 5 продувает воздух через цилиндр 1 в направлении, указанном стрелкой.

Рис. 48. Аэроионизатор проф. А. Б. Вериго

Излучения радиоактивного вещества ионизируют воздух внутри цилиндра 1. Положительные ионы двигаются к отрицательно заряженному цилиндру, а отрицательные — к положительному стержню. Так как цилиндр 1 длиннее стержня 2, то положительные ионы успевают дойти до стенок цилиндра и нейтрализуются его отрицательным зарядом. Отрицательные ионы вследствие малой длины стержня 2 не попадают на стержень, и, увлеченные потоком воздуха от вентилятора, выходят из цилиндра.

Как уже говорилось, положительные ионы отрицательно действуют на здоровье человека. Большое скопление их в атмосфере вызывает неприятные ощущения. Одно из самых первых наблюдений было сделано московским профессором А. Л. Чижевским. Он описал угнетающее влияние положительных ионов. С тех пор его открытие было неоднократно подтверждено. Недавно Т. Уионсор и Дж. Бакетт (США) доказали вредное действие положительных ионов следующим экспериментом: добровольцам давали дышать в течение 20 минут воздухом, содержащим 32 миллиона положительных ионов на 1 см³.

К концу опыта все жаловались на головокружение и затрудненное дыхание, появились признаки раздражения слизистой оболочки носа, голос стал хриплым. Исследования, проводившиеся в СССР, установили связь избытка положительных ионов с сердечными приступами и операционными осложнениями.

В противоположность положительной ионизации обилие в атмосфере отрицательных ионов действует на человеческий организм благоприятно: облегчает дыхание, стимулирует биологические процессы, улучшает настроение.

Города являются настоящими генераторами избыточных положительных аэроионов. В результате скопления выхлопных газов автомашин, дыма и пыли положительные ионы объединяются и оседают на мелкие частицы пыли, образуя тяжелые аэроионы. Открытие их принадлежит французскому физику Ланжевену. Отрицательные ионы — одно из недавно открытых средств защиты здоровья человека от вредного влияния загрязнения атмосферы. Интересны наблюдения Фрица Гаана из Гейдельберга (ФРГ).

Он открыл, что бактерии гибнут в электрическом поле напряжением 2000 в. Людям, больным гриппом, достаточно побыть в помещении, где установлены в потолке и полу электроды с напряжением между ними 2000 в, около пяти часов, чтобы почувствовать себя значительно лучше. Мясо и масло, обработанные таким способом, не поражаются бактериями или грибками в течение 40 дней.